危险可操作性分析法

12011年3月22日主讲人：赵劲松教授单位：清华大学化工系邮箱：jinsongzhao@电话AZOP方法讲座22011年3月22日主讲内容工艺安全管理简介HAZOP方法简介HAZOP国内外应用情况HAZOP有关标准和规定HAZOP计算机软件及应用情况分享几点体会32011年3月22日化学工业的安全形势形式依然十分严峻2010年先后发生了辽宁大连“7·16”

输油管道爆炸、江苏南京“7·28”

丙烯管道爆炸2起重特大事故,损失惨重、教训十分深刻42011年3月22日存在的问题（1）现实重事故应急轻事故预防2011年1月12日中共中央政治局委员、国务院副总理、国务院安全生产委员会主任张德江在全国安全生产电视电话会议上指出:“要统筹规划好“十二五”期间安全生产工作，把事故预防作为促进安全生产的主攻方向”HAZOP是事故预防的关键手段52011年3月22日存在的问题（2）重职业安全管理轻工艺安全管理需要投入大量人力、物力和智力但是安全不会是“天上掉馅饼”62011年3月22日职业安全职业安全导致的事故摔伤、碰伤高空坠落机动车事故每次职业安全事故仅影响一个人或少数几个人72011年3月22日工艺安全工艺安全隐患可以导致重大事故大量有毒、有害物质泄漏火灾爆炸灾难性的后果大量人员伤亡、经济损失、环境破坏82011年3月22日职业安全管理≠工艺安全管理要记住的一个不等式:92011年3月22日2005年3月BP得克萨斯城炼油厂爆炸事故调查报告安全文化问题工艺安全管理的问题过于重视职业安全管理忽视了工艺安全管理工艺安全管理关注的是工艺本身设计上的隐患工艺安全事故往往是灾难性的事故2005年BPTexasCityRefinery爆炸事故没有做开车过程的HAZOP分析,做了正常生产时的分析HAZOP发现的隐患没有及时落实2005年吉化双苯厂爆炸事故1984年的印度Bhopal灾难102011年3月22日1984印度博帕尔灾难1984年印度Bhopal联碳公司杀虫剂厂500升水渗入异腈酸甲酯储罐爆炸导致25吨异腈酸甲酯顺风扩散到有90万人口的Bhopal城可燃、有毒的非常危险的化学物质7,000人在睡梦中死亡,4万人严重伤残,20万人轻度伤残联碳公司赔偿经济损失34亿美元2001年,被陶氏化学合并112011年3月22日工艺安全管理标准1992年,为防止类似Bhopal事故在美国重演,美国国会通过美国职业健康安全管理局（OHSA）工艺安全管理（PSM）标准29CFR1910.119122011年3月22日工艺安全管理14要素1员工参与2工艺安全信息（最新）3工艺危害分析4操作规程5教育培训6承包商7开工前安全预审查

8机械完整性

9动火作业许可证

10变更管理

11事故调查

12符合性审计

13应急响应计划

14商业机密

132011年3月22日我国工艺安全管理现状我国还没有工艺安全管理的标准很多单位、个人不了解工艺安全很多大学还没有开设有关课程清华大学化工系于2009年秋季学期开设专业课程有关单位正在着手制定工艺安全管理标准142011年3月22日危险化学品从业单位安全标准化通用规范（AQ3013-2008)

工艺安全,十要素之一负责人与职责风险管理法律法规与管理制度培训教育生产设施及工艺安全作业安全产品安全与危害告知职业危害事故与应急检查与自评152011年3月22日工艺危害分析方法检查表法如果……怎么样法故障树法工作安全分析(JSA)危险和可操作性（HAZOP）研究162011年3月22日HAZOP简介HAZOP:HazardandOperability英国帝国化学公司ICI在60年代提出是所有工艺危害分析/安全评价方法中系统性、全面性最好的方法172011年3月22日常见问题“我们用检查表进行隐患排查，也能查出安全隐患”“我们凭经验进行隐患排查，也能查出安全隐患”为什么HAZOP就比我们现在的方法强？回答：这些隐患是你们了解的隐患，你们不了解的隐患怎么查？需要HAZOP182011年3月22日请记住赵老师的一句话:

“最大隐患就是不知道隐患”192011年3月22日HAZOP简介HAZOP（HazardandOperability)Hazard:安全隐患（40%）Operability:稳定性、质量问题（60%）不仅提高本质安全水平，也有利于减少非计划停车次数，提高生产效率和产品质量不仅有利于安全和环保，也有利于生产202011年3月22日HAZOP简介基本原理：它认为危险来源于对设计意图的偏离如果一切按照设计意图进行生产和操作，就不大可能有危险现实：我们的装置完全按照设计意图运行的很少？212011年3月22日HAZOP研究方法是以由富有经验的、对被评估的工艺装置（系统）有着广泛了解的安全工程师率领的团队评估为基础通常一个团队有5—8人组成HAZOP会议主席工艺设计人员装置操作人员仪表控制人员安全/环境人员机械/电气记录员222011年3月22日识别导致该偏离的原因确定该偏离的所能产生的后果结束否是还有过程偏离吗？否还有另外的节点吗？HAZOP分析小组P&ID设备参数物性数据从P&ID中选一个节点生成一个过程偏离是给出能够减缓这些后果的建议否HAZOP研究工作流程风险是否可以接受?Yes循环次数：几百次到几千次头脑风暴232011年3月22日HAZOP引导词及其含义242011年3月22日管理层的责任:

HAZOP整改建议措施落实HAZOP分析结束并不是HAZOP工作的结束仅仅完成了50%另外50%的工作建立HAZOP分析文档向管理层汇报管理层指定整改建议措施落实负责人,落实整改措施措施的重新评估、审查252011年3月22日管理层的责任:

HAZOP整改建议措施落实“对隐患整改不力造成事故的,要依法追究企业和企业相关负责人的责任。”国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发〔2010〕23号）262011年3月22日HAZOP研究的范围包括正常运行减产运行计划开车计划停车紧急停车272011年3月22日HAZOP国内外应用情况HAZOP已经成为国际石油、化工企业的最佳实践国际大型石化公司都有自己的HAZOP分析队伍,已经成为化工工程师的一个必备素质但是我国石油、化工企业里还很少有成熟的HAZOP队伍我国安全生产监管人员很多还不了解HAZOP282011年3月22日HAZOP国内外应用情况虽然HAZOP在国内的应用才刚刚起步,但是令人鼓舞的是应用HAZOP的企业、设计院越来越多中石油的一些分公司寰球设计院中石化的一些分公司中石化工程公司（SEI）中海油……292011年3月22日HAZOP适用企业类型炼油厂化工厂（包括煤化工厂）化肥厂气体处理厂油田海上钻井平台医药中间体化工精细化工污水处理厂新能源工厂（例如燃料乙醇工厂）……302011年3月22日美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991美国Chevron公司PascagoulaRefinery,1990~1991AngelaS.Pully,Utilizationandresultsofhazardandoperabilitystudiesinapetroleumrefinery,ProcessSafetyProgress,12(2):106-110,199360%的建议措施涉及设备更改或增补其中14%的建议措施需要比较大的资金投入（大于5万美元）40%是不需要设备更改,其中54%的建议措施需要改进操作规程,其余的需要进一步研究60%40%312011年3月22日HAZOP有关标准和规定IEC61882.“Hazardandoperabilitystudies(HAZOPstudies)–Applicationguide”,InternationalElectrotechnicalCommission,Geneva我们国家在抓紧制定HAZOP标准322011年3月22日HAZOP有关标准和规定国家安监总局“危险化学品建设项目安全评价细则”（试行）-2007年12月12日印发2008年1月1日开始试运行安全评价方法的确定⒈可选择国际、国内通行的安全评价方法。⒉对国内首次采用新技术、工艺的建设项目的工艺安全性分析,除选择其它安全评价方法外,尽可能选择危险和可操作性研究法进行。332011年3月22日HAZOP有关标准和规定2008年9月14日，国务院安委会办公室提出“关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见”（安委办〔2008〕26号）“组织有条件的中央企业应用危险与可操作性分析技术（HAZOP），提高化工生产装置潜在风险辨识能力”人才队伍是关键！342011年3月22日国家安全监管总局办公厅关于

印发2011年危险化学品和烟花爆竹

安全监管重点工作安排的通知

安监总厅管三〔2011〕16号21.指导企业采用科学的管理方法,提升安全管理水平。继续推动有关中央企业积极开展化工生产装置危险与可操作性分析（以下简称HAZOP）,积极推进新建化工项目在设计阶段应用HAZOP,逐渐将HAZOP应用范围扩大至涉及有毒有害、易燃易爆和液化气体以及采用危险化工工艺的化工装置,全面排查化工装置安全风险,提升企业排查消除事故隐患的能力。352011年3月22日HAZOP计算机软件HAZOP分析中的问题一项复杂并消耗大量人力资源的知识活动,人员容易疲劳4~6个人的HAZOP分析小组几个星期~几个月6~8个小时/天很多企业在推行HAZOP时往往半途而废人工分析,容易疏漏,导致分析结果不一致或不全面,形成安全隐患安全评价不彻底、不全面是事故的主要原因之一362011年3月22日HAZOP计算机软件国际上从90年代初开始，开发计算机辅助系统文档工具型加拿大Dyadym公司的PHAPro美国Primatech公司的PHAWorks智能型第一代:基于SDG模型的HAZOP智能软件美国普渡大学PHASuite英国HAZID公司的HAZID第二代:基于案例推理技术的HAZOP智能软件清华大学HAZOPSuite中国石油、清华大学HASILT372011年3月22日HAZOP研究国际学术期刊论文382011年3月22日HAZOPSuite简介为克服上述问题,将人工智能研究领域的案例推理技术（CasebasedReasoning–CBR)引入HAZOP分析,清华大学化工系开发了新一代HAZOP专家系统HAZOPSuite人类专家经常会发现通过把过去的案例联系起来解决问题要比归纳出严密的规则或模型来解决问题更容易HAZOP分析也是如此392011年3月22日HAZOPSuite软件平台简介我国自主知识产权的HAZOP分析智能化软件平台国际上首次安装在大型石化企业的HAZOP智能软件平台402011年3月22日HAZOPSuite研究国际学术期刊论文412011年3月22日系统已经安装在独山子信息中心中石油安全环保技术研究研究院中石油总部数据中心服务器信息中心服务器422011年3月22日HAZOPSuite®软件平台的应用举例某石化公司顺定橡胶装置HAZOP研究找到风险隐患176项可以接受的风险隐患121项,不能接受的风险隐患55项某石化公司柴油加氢精制装置提出高风险隐患整改建议48条,中等风险隐患整改建议99条设计院和装置人员对提出的建议高度认同,建议采纳率达100%432011年3月22日软件平台的应用举例

燃料乙醇生产装置HAZOP研究酿酒工艺相当成熟，几千年历史原料:玉米、小麦、木薯、高粱等主要产品:乙醇但是，这个行业并不是平安无事2008年某燃料乙醇企业发生锅炉爆燃事故，造成直接经济损失60多万元2008年某燃料乙醇企业发生发酵罐爆炸事故，两人受伤，直接经济损失40多万元2009年12月7日，吉林燃料乙醇有限责任公司一水罐发生爆炸，造成二人死亡，四人受伤442011年3月22日燃料乙醇生产流程HAZOP分析

36项整改建议措施（90%采纳）建立了燃料乙醇生产装置HAZOP案例库,将为我国生物质燃料行业的安全生产提供宝贵经验452011年3月22日HAZOPSuite软件平台的应用举例

某硅橡胶生产装置HAZOP研究用时近10天给出整改建议措施60余项,其中大部分是改进设计,建议措施100%被企业接受建立了硅橡胶生产装置HAZOP案例库462011年3月22日HAZOP真的可能避免事故吗？472011年3月22日突发环境事故案例2008年8月26日早上6时45分，河池市广维集团发生爆炸事故21人死亡59人受伤厂区周边共11500多名民众被疏散转移直接经济损失达七千五百多万元人民币如果晚些时候爆炸，后果不堪设想国家安全监管总局副局长孙华山:“8.26”爆炸事故是一起近10年来全国范围内伤亡最严重的化工事故。”482011年3月22日突发环境事故案例2008年8月26日6时45分,广维集团有机车间由于乙炔气体泄漏发生爆炸事故,现场五个工段全都爆炸起火,爆炸中约1200吨化工原料（甲醇、醋酸、醋酸乙烯酯）被燃烧或随消防水通过排污口进入环境。厂区排污口距离龙江河约1公里,距离河池与柳州两市河流交接断面约30公里。事故发生后,国务院领导高度重视,李克强副总理、张德江副总理分别作出重要批示……陈明,李巍,中国应急管理/zfgz/yjgl/dxal/200905/t20090508_126279_1.htm492011年3月22日502011年3月22日事故调查结论间接原因广维化工公司没有将罐场作为重大危险源实施管理和监控,未对罐场工艺缺陷和设备隐患实施应有的改造和治理广西安生安全科学技术咨询有限公司对广维化工车间罐场所做的评价建议不到位河池市政府及相关部门安全生产监管不到位512011年3月22日经验和教训应急措施得当在处置事故过程中，各部门表现出高度的责任感和团结合作精神，按照指挥部的部署各司其责，充分发扬了不怕吃亏、不畏艰险、特别能吃苦，特别能战斗的优良作风但是，如果广西安生安全科学技术咨询有限公司对该事故车间罐场所做的评价建议到位，就能及早发现和排除工艺安全隐患，就可能避免这次损失惨重的事故，也无需启动应急预案如何评价建议到位？用HAZOP对风险隐患进行系统、全面地分析和评估给出整改建议措施522011年3月22日经验教训:要重视工艺安全“Thosewhocannotlearnfromhistoryaredoomedtorepeat”